初二浮力与液面升降相关的问题.ppt

浮力与液面升降 分析液面升降的主要类型有 一 纯冰漂浮在不同液体中熔化后液面的升降情况 1 纯冰在纯水中熔化 液面高度不变 2 纯冰在盐水 或其它密度比水大的液体 中熔化 液面高度上升 3 纯冰在密度比水小的液体中熔化 液面高度下降 二 含有固体杂质的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情况 4 含有木块 或其它密度比水小的固体 的冰块在纯水中熔化 液面高度不变 5 含有石块 或其它密度比水大的固体 的冰块在纯水中熔化 液面高度下降 三 含有液体杂质的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情况 6 含有煤油 或其它密度比水小的液体 的冰块在纯水中熔化 液面高度上升 7 含有盐水 或其它密度比水大的液体 的冰块在纯水中熔化 液面高度下降 四 含有气体的冰漂浮在水中熔化后的液面升降情况 8 一块冰漂浮在容器的水面上 冰块中含有一定质量的气体 空气 氢气 二氧化碳 当冰完全熔化后 容器中的水面如何变化 液面高度不变 纯冰漂浮在纯水中熔化后液面高度不变 例1 有一块冰浮在容器的水面上 当冰块完全熔化后 水面高度将怎样变化 解析 冰块熔化前排开水的体积 即图中斜线部分 为 V排 F浮 水g G冰 水g m冰 水 漂浮时F浮 G冰 冰块化成的水的体积为 V m水 水 m冰 水 冰化成水后质量不变m冰 m水 所以液面高度不变推论 纯水水面上浮有纯冰 当冰熔化时液面将不变 当冰熔化时 水对容器底的压强不变 与例1 相比 例2 若一冰块在水中 冰块与容器底部相接触并相互间有压力 则当冰块完全熔化后 容器内的水面将怎样变化 解析 冰块没有漂浮在水面上 冰块所受浮力小于冰块所受重力 所以熔化前F浮 G冰 而F浮 G排 水gV排 即 水gV排 G冰 故得V排 G冰 水g 熔化为水的体积V水 m水 水 m冰 水 G冰 水g 所以V排 V水 即熔化后水面要上升 纯冰漂浮在盐水 或其它密度比水大的液体 中熔化后液面高度上升 例3 有一块冰漂浮在一杯浓盐水中 冰的密度是0 9 103千克 米3 浓盐水的密度是1 1 103千克 米3 如果冰块全部熔化后 则 A 液面不变B 液面上升C 液面下降D 无法判断解析 冰块熔化前 在盐水中处于漂浮状态 则有F浮 G 即 盐gV排 m冰gV排 m冰 盐 1 冰块熔化后 排开液体的体积等于冰熔化成水的体积 即V 排 V水 m水 水 冰化成水后质量不变m冰 m水 m水 水 m冰 水 2 比较冰块熔化前与冰块熔化后排开液体的体积可得m冰 m水 水V排 冰块在浓盐水中熔化后 液面上升 纯冰漂浮在密度比水小的液体中熔化后液面高度下降 例4 有一块冰漂浮在一杯酒精 或煤油等 中 当冰块完全熔化后 液面高度将怎样变化 解析 冰块熔化前 在酒精中处于漂浮状态 则有F浮 G 即 酒gV排 m冰gV排 m冰 酒 1 冰块熔化后 排开液体的体积等于冰熔化成水的体积 即V 排 V水 m水 水 冰化成水后质量不变m冰 m水 m水 水 m冰 水 2 比较冰块熔化前与冰块熔化后排开液体的体积可得m冰 m水 酒 水 比较 1 2 可知V 排 V排 冰块在酒精中熔化后 液面下降 含有木块 或其它密度比水小的固体 的冰块漂浮在纯水中熔化后液面高度不变 例5 在盛水的烧杯中漂浮着一块冰 冰中夹着一小木块 当冰完全熔化为水时 水面将如何变化 解析 冰块漂浮时 F浮 G冰 G木 水gV排 G冰 G木 V排 m冰 m木 水 m冰 水 m木 水当冰块化成水时 m冰 m水 m水 水 m冰 水V排 m水 水 m木 水 1 又因为木块仍漂浮 F木浮 G木 水gV木排 m木gV木排 m木 水V 排 V水 V木排 m水 水 m木 水 2 由 1 2 得 V排 V 排故当冰完全熔化成水时 水面不变 推论 当冰块中含有密度比水小的固体 如小蜡块 或将密度比水小的固体放在冰块上浮于容器内水面上 则冰熔化后 仿照上述方法推算可知 水面将保持不变 含有石块 或其它密度比水大的固体 的冰块在纯水中熔化后液面高度下降 例6 有一块冰中含有小石块 浮在容器的水面上 当冰块完全熔化后 水面高度怎样变化 解析 冰块熔化前排开水的体积为 V排 F浮 水g G总 水g G冰 G石 水g m冰 m水 水 熔化后的体积为冰化成的水的体积加上沉在容器底的石块的体积 即 V V水 V石 m水 水 m石 石 m冰 水 m石 石 比较 式 石 水 V V排所以液面下降 推论 当冰块中含有密度比水大的物体 如小铁块 盐水等 或将密度比水大的物体放在冰块上浮于容器内水面上 则冰熔化后 物体沉入水底 水面将下降 含有煤油 或其它密度比水小的液体 的冰块漂浮在纯水中熔化后液面高度上升 例7 有一块冰中含有液态的煤油 浮在容器内的水面上 当冰块完全熔化后 液面高度将怎样变化 解析 冰块熔化前排开水的体积为 V排 F浮 水g G总 水g G冰 G油 水g m冰 m油 水 熔化后的体积为冰化成的水的体积加上煤油的体积 即 V V水 V油 m水 水 m油 油 m冰 水 m油 油 比较 式 油V排所以液面上升 一块冰漂浮在容器的水面上 冰块中含有一定质量的气体 空气 氢气 二氧化碳 当冰完全熔化后 容器中的水面如何变化 液面高度不变 例8 一块冰漂浮在容器的水面上 冰块中含有一定质量的气体 空气 氢气 二氧化碳 当冰完全熔化后 容器中的水面如何变化 解析 冰块熔化前排开水的体积为 V排 F浮 水g G总 水g G冰 G气体 水